基于PLC的自动化轴承挡边磨床的研究

• 作 者: 刘乐庆
• 机 构: 华中科技大学
• 出 处: 华中科技大学
• 发表日期: 2005年期
• 关键词: 机电一体化改造 PLC 轴承磨床

目前国有轴承制造企业还保有大量的老旧磨削设备，这些设备由于制造年代久远，控制系统陈旧落后，进给系统误差较大，严重影响了产品的质量。而受资金缺乏所限，又无力投入巨资去完成设备的更新换代，而实施机电一体化改造不失为一个投入少、见效快的解决办法。
　　某型内圆磨床根据生产需要，通过机电一体化改造，使其成为高精度的自动化挡边磨床，以满足客户要求的加工技术指标。
　　由内圆磨床改为挡边磨床，其进给和控制方式发生变化，机械部分的改造需将纵向往复进给机构改为由步进电机驱动的精确进给，以实现对工件挡边的高精度磨削。重新设计工作台，拆除原砂轮主轴座，新设计一个底部安装滚柱导轨的砂轮主轴座，使主轴座具备纵向移动功能。在工作台上安装步进电机、谐波减速器和滚珠丝杠，采用步进电机控制进给和补偿，以保证磨削时的进给精度。安装直线修整器，以保证磨削效率。重新设计、安装磨架的定位块，以保证磨架磨削与修整移动定位的准确性。
　　电气部分改造选用三菱FX1N-60MT型PLC替代原继电器控制系统，将强电部分的低压与高压分离以方便调试和维修，机床的动作控制由PLC经由中间继电器控制电磁阀来完成，尺寸控制则由主动测量仪的测量信号送入PLC去控制步进电机驱动源，通过软件编程达到精确进给和补偿。
　　重新制作控制操作面板，所有操作控制机床的开关与按钮，以及加工尺寸控制信号均接入PLC，通过软件编程实现手动、自动转换。显示单元放弃一般常用的数码管显示方式，采用人机界面良好的触摸屏显示技术，动态显示工步、开关量、电磁阀动作等运行状态，方便操作人员根据生产情况随时修改数据和进行维护。
　　软件编程采用基本逻辑指令与步进顺控指令相结合编程，根据机床的机械顺序动作过程，绘出动作框图，再根据框图绘制相应的梯形图，最后将梯形图编译成PLC控制的源程序。